電子元器件失效性分析報告-全文預(yù)覽
【正文】 小陽極氧化膜損傷難以修補，漏電流增大。如金屬電遷移、腐蝕、熱疲勞應(yīng)力－強度模型的應(yīng)用l 器件抗靜電放電（ESD）能力的測試溫度應(yīng)力－時間模型EdMdt=Ae?kTT高，反應(yīng)速率大，壽命短E大，反應(yīng)速率小，壽命長溫度應(yīng)力的時間累積效應(yīng)Mt?M0=Ae?EkT(t?t0)失效原因：溫度應(yīng)力的時間累積效應(yīng)，特性變化超差與力學(xué)公式類比dMdt=Ae?EkTdvdt=FmMt?M0=Ae?EkT(t?t0)mvt?mv0=F (t?t0)失效物理模型小結(jié)l 應(yīng)力－強度模型與斷裂力學(xué)模型相似，不考慮激活能和時間效應(yīng)，適用于偶然失效和致命性失效，失效過程短，特性變化快，屬劇烈變化，失效現(xiàn)象明顯l 應(yīng)力－時間模型（反應(yīng)論模型）與牛頓力學(xué)模型相似，考慮激活能和時間效應(yīng)，適用于緩慢退化，失效現(xiàn)象不明顯應(yīng)力－時間模型的應(yīng)用：預(yù)計元器件平均壽命l 1求激活能 ELn L2Llnln=LL1A==exp(B +B +EkTEkTEkT)1Ln L1BlnL2=B+EkT21/T11/T2預(yù)計平均壽命的方法l 2 求加速系數(shù)FE==exp(LAEexp( )L2A2kT=)kT2EL A exp( )1EkT1L=A exp(L)1F= 2 = exp(E(1?1))kTL11kTT21F=L2L1=exp(Ek(1T2?1))T1設(shè)定高溫為T1,低溫為T2,可求出F預(yù)計平均壽命的方法l 由高溫壽命L1推算常溫壽命L2l F=L2/L1l 對指數(shù)分布l L1=MTTF=1/λl λ失效率失效率＝試驗時間內(nèi)失效的元件 數(shù)初始時間未失效元件數(shù) 試驗時間溫度應(yīng)力－時間模型的簡化：十度法則l 內(nèi)容：從室溫算起，溫度每升高10度，壽命減半。例如l 開路的可能失效機理：過電燒毀、靜電損傷、金屬電遷移、金屬的電化學(xué)腐蝕、壓焊點脫落、CMCMOS電路的閂鎖效應(yīng)l 漏電和短路的可能失效機理：顆粒引發(fā)短路、介質(zhì)擊穿、pn微等離子擊穿、SiAl互熔PDF created with pdfFactory Pro trial version 失效機理的概念（續(xù)）l 參數(shù)漂移的可能失效機理：封裝內(nèi)水汽凝結(jié)、介質(zhì)的離子沾污、歐姆接觸退化、金屬電遷移、輻射損傷PDF created with pdfFactory Pro trial version 失效機理的內(nèi)容l 失效模式與材料、設(shè)計、工藝的關(guān)系l 失效模式與環(huán)境應(yīng)力的關(guān)系環(huán)境應(yīng)力包括：過電、溫度、濕度、機械應(yīng)力、靜電、重復(fù)應(yīng)力l 失效模式與時間的關(guān)系PDF created with pdfFactory Pro trial version 水汽對電子元器件的影響l 電參數(shù)漂移l 外引線腐蝕l 金屬化腐蝕l 金屬半導(dǎo)體接觸退化PDF created with pdfFactory Pro trial version 輻射對電子元器件的影響l 參數(shù)漂移、軟失效l 例：n溝道MOS器件閾值電壓減小PDF created with pdfFactory Pro trial version 失效應(yīng)力與失效模式的相關(guān)性l 過電：pn結(jié)燒毀、電源內(nèi)引線燒毀、電源金屬化燒毀l 靜電：MOS器件氧化層擊穿、輸入保護電路潛在損傷或燒毀
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